Desarrollo de productos avanzados para la misión SEOSAT/Ingenio

Abstract

SEOSAT/Ingenio es la futura misión española de observación de la Tierra en el óptico en alta resolución espacial. Mientras que los productos de imagen a Nivel 1, radiancias geo-referenciadas a nivel de sensor, se encuentran en una fase avanzada de desarrollo existiendo para ello un contrato industrial, los productos de Nivel 2 deben ser desarrollados por los propios usuarios. Este hecho limita el uso de las imágenes a la comunidad científica, restringiendo sus posibles aplicaciones fuera de ésta. Así pues, bajo el marco de un proyecto coordinado y motivados por ofrecer productos de Ingenio/SEOSAT de Nivel 2 a disposición de cualquier usuario, se origina y desarrolla este trabajo. En este artículo se presentan los diferentes procesos desarrollados para la elaboración de productos a Nivel 2, desde reflectividades en superficie a la resolución nominal del sensor hasta imágenes con información espacial realzada y la posibilidad de crear mosaicos espaciales y compuestos temporales. Por una parte, en el caso de los productos de reflectividad en superficie se propone una técnica de corrección atmosférica basada en el uso de la información espacial, previo enmascaramiento de las nubes y una exhaustiva corrección de sombras morfológicas y/o topográficas. Por otra parte, para el realce de la información espacial, han sido evaluados diferentes métodos basados en la fusión de bandas multiespectrales con una banda pancromática así como la aplicación de técnicas llamadas de “Super-resolución”. Finalmente, se proporcionan las herramientas necesarias para la realización de mosaicos tanto espaciales como temporales para todo tipo de usuarios interesados en la explotación de las imágenes.

SEOSAT/Ingenio is the future Spanish Earth Observation high spatial resolution mission in the optical domain. While Level 1 products, at-sensor geo-referenced radiances, are in an advanced phase of development under the framework of an industrial contractor, Level 2 products must be developed by the users. This fact limits the use of the satellite images only to the scientific community, restricting their use in other applications. The need to alleviate this limitation motivated this work, developed under the framework of a coordinate project, which aimed at offering a list of Level2 products to the Ingenio/SEOSAT user community. In this paper, we present the different methodologies developed to produce the proposed Level2 products, from surface reflectance at nominal sensor spatial resolution to images with higher spatial resolution or the possibility to create spatial and temporal mosaics. On the one side, for the surface reflectance product, we proposed an atmospheric correction algorithm based on using the spatial information, linked to a cloud screening algorithm and including morphological and topographic shadow corrections. On the other side, to enhance the image spatial resolution, we applied different fusion techniques using the multispectral and the panchromatic band, as well as some of the so-called “super-resolution” techniques. Finally, we provided different tools to develop spatial mosaics and temporal composites, directed to users interested on the exploitation of the Ingenio/SEOSAT images.